Воронин_Антиплагиат (1230178), страница 3
Текст из файла (страница 3)
К нему может быть подключено до восьми указателей –вольтметров 4 постоянного тока, размещенных по судну. Передаточное отношение от вала 1 к датчикуопределяется соотношением числа зубьев звездочек цепного привода и должно быть таким, чтобы номинальныечастоты вращения вала и якоря датчика совпадали.
Если при номинальной частоте вращения вала напряжение,вырабатываемое датчиком, не равно (30 плюс или минус 0,1) В, то необходимо корректировать положениемагнитного шунта. При правом и левом вращении якоря с номинальной частотой разность напряжений недолжнапревышать0,1В.Впротивномслучае,необходимокорректироватьнейтральноеположениетраверсы щеткодержателей.В электрическом генераторе переменного тока 5 (Рисунок 1.7),ротором является постоянный магнит 7, установленный неподвижно на валу, а статором - стальныенеподвижные полосы 6. Тахогенераторы постоянного тока вместо обмоток возбуждения имеютпостоянные магниты. В результате большого количества ламелей коллектора и особых формвырезов канавок вырабатывается постоянное напряжение с небольшими пульсациями, котороепропорционально частоте вращения.
Преимущество датчиков [1]постоянного [8]тока - получениеполяризованного напряжения, т. е. одновременно определяется и направление вращения;недостаток – сбои в работе коллектора. Передача от вала должна быть без скольжения(шестеренчатая, цепная). В тахогенераторах переменного тока это возможно только при наличиидвух обмоток со сдвигом фаз 90°.
Переменное напряжение должно быть выпрямлено в мостиковойсхеме. Разность напряжений обоих гальванически разделенных контуров измеряется прибором сдвумя поворотными катушками. Напряжение на выводах тахогенератора зависит от количестваподключенных показывающих приборов. Поэтому в корпусе тахогенератора устанавливаетсянагрузочный резистор, который можно включать или выключать. Имеется также резистор для [1]поднастройки показаний [1].1.2. Счетчики оборотовДля суммирования числа оборотов вала двигателя или механизма применяют специальные счетчики оборотов.Упрощенная принципиальная схема дистанционного электромеханического счетчика представлена на (Рисунок1.8).На валу 9 жестко закреплены храповое колесо 5 и цифровой барабан 7, а цифровые барабаны 6 свободнонасажены на вал. Барабаны кинематически соединены между собой так, что при полном обороте каждого из нихсоседний слева разворачивается на 1/10 оборота.
На каждый барабан нанесены цифры от 0 до 9. Такимобразом обеспечивается десятичная система отсчета. Число читается в рамке прибора 8. Колесо 5 входит взацепление с храповиком 3, который в одну сторону перемещается под действием пружины 4, а в другую –якорем 2 электромагнитной катушки 1. Катушка получает питание Uп от сети через герметичные контактывыключателя 13.
В выключателе на пластинчатой пружине с контактом закреплен постоянный магнит 12.Выключатель крепится к корпусу двигателя таким образом, чтобы между якорем 12 и стальным штифтом 10вала 11 был установлен зазор, обеспечивающий притягивание якоря и замыкание цепи питания катушки 1[1].Широко распространены магнитоуправляемые контакты (герконы). Прибор представляет собой две тонкиепермалоевые пластины с небольшим зазором между концами, впаянные в стеклянную колбу, из которойвыкачан воздух (в некоторых приборах колбу заполняют инертным газом). При появлении вблизи герконамагнитного поля постоянного или электрического магнита происходит взаимное притягивание (прогиб) пластини замыкание контактов.Постоянный магнит крепится на вращающемся валу 11 вместо штифта 10.При каждом обороте вала независимоот направления его вращения катушка 1, получив питание, втягивает якорь 2 и смещает храповик 3 на один зубСтр.
7 из 2516.06.2016 11:00Антиплагиатhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.23683761&r...колеса 5. При обесточивании катушки храповик под действием пружины 4 смещается в первоначальноеположение, разворачивает колесо 5, вал 9 и барабан 7 на 1/10 оборота, что приводит к изменению показанийсчетчика на одну единицу.
Через один оборот барабана 7 соседний барабан 6 разворачивается на 1/10 оборота,отсчитав 10 оборотов вала 11.Рисунок 1.8 – Электромеханический счетчик оборотов1.3. ТахогенераторыТахогенераторы предназначены для преобразования частоты вращения валов машин и механизмов впропорциональное электрическое напряжение. Основным техническимтребованиемктахогенераторамявляется сохранение линейности и симметричности выходной характеристики во всем диапазоне изменениячастоты и направления вращения.
На судах применяют тахогенераторы постоянного и переменного тока дляизмерения частоты вращения гребных валов и прочих механизмов, а также в системах автоматики дляполучения обратных связей по частоте вращения.Тахогенераторы постоянного тока конструктивно мало отличаются от обычных машин постоянного тока.Тахогенератор типа МЭТ представляет собой генератор с постоянными магнитами (Рисунок 1.9). Соединениевала тахогенератора с валом механизма осуществляется при помощи шестеренных или цепных передач.Зависимость выходного напряжения от частоты вращения связана с нагрузкой тахогенератора. Чем больше токнагрузки, тем больше падение напряжения в цепи якоря и тем меньше выходное напряжение. Поэтому вэксплуатации необходимо следить за постоянством сопротивления нагрузки и при отключении одного изодновременно работающих указателей включить замещающий резистор.
Постоянные магниты тахогенераторовпостепенно теряют свои свойства, поэтому для поддержания постоянства магнитного потока необходимоизменять положение магнитного шунта так, чтобы магнитный поток, пронизывающий якорь тахогенератора,оставался постоянным [1].Рисунок 1.9 – Тахогенераторы:1 — ротор; 2 — редуктор; 3 — статор; 4 — трехфазная обмотка; 5 — выводные концы1.4 Локомо��ивный датчик пути и скорости (ДПС-У )Датчик пути и скорости ДПС-У устанавливается на электровозах. Датчик крепится на буксы колесных пар.Связь оси модулятора датчика с осью колесной пары осуществляется без редуктора [1].[13]ДПС–У предназначен:-преобразует уголповорота оси колесной пары в пропорциональное количество импульсов;- используется в измерительных системах, контролирующих:направление движения;пройденный путь;скорость;ускорение подвижного состава железнодорожного транспорта;[13]скорость вращения до 2122об/мин (до 300км/ч).Конструкция локомотивного датчика пути и скорости представлена на (Рисунок 1.10).Назначение и свойства ДПС:передает по кодовой линии связи RS – 485 информации о пройденном пути, текущей скорости и ускорению;обеспечивает гальваническую развязку между системами-потребителями и ДПС;контролирует работоспособность ДПС;выдает сигнал «Исправность» по каждому каналу и сигнал «Исправность» для систем потребителей;сохраняет информацию о состоянии ДПС после выключения САУТ;позволяет сбросить информацию о неисправности ДПС кнопкой «Сброс».Схема работы датчика пути и скорости представлена на (Рисунок 1.10).Рисунок 1.10 – Конструкция ДПСРисунок 1.11 – Схема работы устройства ДПСФункциональная работа датчикаДатчик имеет два идентичных канала ( Рисунок 1.11).
Сигналы каждого канала сдвинуты междусобой на угол, соответствующий по времени четверти периода следования импульсов. Периодследования определяется скоростью вращения колесной пары. Два канала необходимы дляопределения направления движения локомотива.Преобразование угла поворота в количество импульсов происходит в результате модуляцииоптического потока, излучаемого светодиодом.Диск-модулятор вращается синхронно с колесной парой. Фототранзистор, находящийся на однойоси со светодиодом, преобразует оптический поток в электрический сигнал.При подаче напряжения питания на датчик светодиод будет постоянно излучать световой поток вСтр.
8 из 2516.06.2016 11:00Антиплагиатhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.23683761&r...инфракрасном диапазоне. Фототранзистор будет его принимать только тогда, когда щель дискавойдет в область диаграммы направленности фототранзистора. Таким образом, при вращении дискана коллекторе фототранзистора будет формироваться импульсная последовательность с количествомимпульсов за один оборот диска, равным количеству его щелей.Так как световой поток падающий на фототранзистор, из-за широких диаграмм направленностисветового потока светодиода и фототранзистора при вращении диска изменяется плавно, то иимпульсы получаются колоколообразной формы.Для получения импульсной последовательности со стабильными во времени длительностямиимпульса и периода служит формирователь фронтов импульсов, состоящий из транзисторногоключевого каскада и компаратора.
Кроме того, компаратор обеспечивает ограничение импульснойпоследовательности по низу на уровне порогового напряжения, тем самым предотвращаетпоявление паразитных импульсов, которые могут формироваться из-за флюктуаций, возникающихна выходе фототранзистора.С выхода компаратора импульсная последовательность поступает на формирователь сигналов ДПС,который состоит из двух транзисторных ключевых каскадов. Последний каскад выполнен по схемеоткрытый коллектор [1].2 [13]РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ УСТРОЙСТВАДанное устройство разрабатывалось для контроля частоты вращения валов двух двигателей на лабораторномстенде. Главная задача устройства посчитать обороты каждого двигателя в отдельности при одновременнойработе так и при очередной.
Само устройство будет включать в себя такие элементы как:микроконтроллер (основная часть устройства);жк дисплей 1602 (для отображения показания оборотов двигателя);датчики вращения валов двигателя:- светодиод и фотодиод;- диск с отверстиями.соединительные провода и питающие устройство;непосредственно сам корпус устройства.Дляразработкиустройствабылвзятмикроконтроллер,потомучтоонудобенвпрограммированиинепосредственных задач вычисления. Микроконтроллер отличается от обычной микросхемы тем, что в негопосле покупки надо предварительно «прошить», то есть записать, программу.
НезапрограммированныйМикроконтроллер в изделии бесполезен. Он будет исправно потреблять ток, но программа зациклится в «бегена месте», не производя никакой осмысленной работы.Для программирования нужен программатор (Рисунок 2.1). При массовом производстве обычно используютпромышленные программаторы, имеющие самостоятельные органы управления, контроля, индикации. Длямалосерийного и единоличного производства (читай «домашних условий») рациональнее использоватькомпьютерные программаторы как и в нашем случае. В их основе лежит простая формула:Программатор= « Электрический адаптер» + «Компьютер» + «Программа». Адаптер легко изготовитьсамостоятельно.
Компьютер является частью рабочего места радиолюбителя, а управляющая программадоступна в интернете и как правило бесплатна.Рисунок 2.1 – Схема компьютерного программатораНа практике в функции микроконтроллера входит контроль и управление производственными процессами,бытовымиприборами,спецтехникой,системамисбораинформации,принтерами,факсами,сотовымителефонами и т.д. В данном проекте микроконтроллер будет выполнять функцию сбора и выдачи полученнойинформации.В качестве основной вычислительной части устройства был взят микроконтроллер Arduino (Рисунок 2.2).Arduinoможетиспользоватьсякакдлясозданияавтономныхобъектовавтоматики,такиподключаться к программному обеспечению на компьютере через стандартные проводные ибеспроводные интерфейсы. Arduino и Arduino Nano- совместимые платы спроектированы такимобразом, чтобы их можно было при необходимости расширять, добавляя в устройство новыекомпоненты. Эти платы расширений подключаются к Arduino посредством установленных на нихштыревых разъёмов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
